Frequency Analysis of a Superconducting Magnetic Bearing System in Ring Spinning Using an Eddy Current Damper
Publikation: Beitrag in Fachzeitschrift › Konferenzartikel › Beigetragen › Begutachtung
Beitragende
Abstract
Das konventionelle Ringspinnverfahren wird seit über einem Jahrhundert eingesetzt und ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren in der Textilindustrie. Bei hohen Spindeldrehzahlen weist dieses Verfahren jedoch einige Nachteile auf, wie beispielsweise die Reibung zwischen Läufer und Ring, die Wärme erzeugt und dadurch Garnbrüche oder eine geringere Produktqualität zur Folge hat. Neue technologische Fortschritte, wie supraleitende Magnetlager (SMB), wurden implementiert, um die Einschränkungen der Spindeldrehzahl zu überwinden. SMBs nutzen Supraleiter und Permanentmagnete (PM), um magnetische Levitation zu erreichen. Dadurch wird die Reibung drastisch reduziert und Spindeldrehzahlen von bis zu 50.000 U/min ermöglicht. Frühere Studien haben die Dynamik von SMBs untersucht und gezeigt, dass sich das mathematische Modell für eine sechsdimensionale Bewegung auf ein gewöhnliches System zweiter Ordnung in Matrixform reduzieren lässt, das aus Massen-, Steifigkeits- und Dämpfungsmatrizen besteht. Aufgrund der durch die magnetische Levitation gegebenen Freiheitsgrade treten jedoch Schwingungen im Permanentmagneten infolge externer Kräfte auf. Eine kürzlich durchgeführte Studie implementierte einen Wirbelstromdämpfer (ECD) auf Basis von Kupferringen, der die Dämpfungskoeffizienten erhöht und dadurch die Schwingungen des Permanentmagneten reduziert. Diese Arbeit analysiert den Frequenzgang des PM-Rings in einem SMB-System mit ECDs unterschiedlicher Kupferdicke unter Berücksichtigung aller Bewegungsrichtungen. Theoretische Ergebnisse zeigen, dass Kippmoden aufgrund gyroskopischer Effekte eine Frequenzaufspaltung aufweisen. Experimentelle Tests mit Lasersensoren validierten das Modell, und eine parametrische Identifizierung wurde durchgeführt, um Steifigkeit, Dämpfung und Beiträge des externen Drehmoments zu bestimmen.
| Titel in Übersetzung | Frequenzanalyse eines supraleitenden Magnetlagersystems im Ringrotationsbetrieb unter Verwendung eines Wirbelstromdämpfers |
|---|
Details
| Originalsprache | Englisch |
|---|---|
| Aufsatznummer | e70068 |
| Seitenumfang | 7 |
| Fachzeitschrift | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics: PAMM |
| Jahrgang | 26 |
| Ausgabenummer | 1 |
| Publikationsstatus | Veröffentlicht - März 2026 |
| Peer-Review-Status | Ja |
Externe IDs
| ORCID | /0000-0003-1288-3587/work/203067701 |
|---|---|
| ORCID | /0000-0003-2362-3449/work/203070966 |
| unpaywall | 10.1002/pamm.70068 |
| Mendeley | e0861629-a3d0-379b-9a01-d8884efede9b |
Schlagworte
Schlagwörter
- ring spinning